Анализ азота и его соединений
еделении аммиака
реактивом Нес- слера .
Расчет. Содержание NH+4 в мг/л (х) или мг-экв (у) вычисляют следующими
способами.
При определении объемным методом с поглощением серной кислотой по
формулам:
[pic]
где а - объем раствора едкого натра, израсходованного на титрование 25 мл
раствора серной кислоты, мл; b - объем раствора едкого натра,
израсходованного на титрование дистиллята, мл; k - поправочный коэффициент
к нормальности титрованного раствора едкого натра; N - нормальность
титрованного раствора едкого натра; V - объем пробы, взятой для
определения, мл; 18,04 - эквивалент NH+4.
При определении объемным методом с поглощением борной кислотой вычисление
проводят по тем же формулам, используя следующие обозначения: а - объем
0,02 н. раствора серной кислоты, израсходованного на титрование дистиллята,
мл; b - объем 0,02 н. раствора серной кислоты, израсходованного на
титрование в холостом опыте, мл; k - поправочный коэффициент к
нормальности титрованного раствора серной кислоты; N - нормальность
титрованного раствора серной кислоты .
При определении колориметрическим методом вычисляют по фор мулам:
[pic]
где с - концентрация аммиака, найденная во калибровочному графику, мгал. V
- объем пробы, взятой для определения при перегонке, мл; 18,04 - эквивалент
NH+4; 250 - объем разбавленной пробы.
Округление результатов. Результаты, полученные при объемном определении,
округляют до 0,1 мг в области до 10 мг/л и до целых миллиграммов в области
до 100 мг/л и т. д. Результаты колориметрического определения округляют так
же, как при непосредственном колориметрическом определении с реактивом
Несслера.
По найденному общему содержанию аммиака можно рассчитать концентрации
аммиака и NH+4, если известно значение рН воды. Найденное общее содержание
аммиака надо выразить в мг-экв/л и по табл. 2 найти концентрации NH3 и NH+4
в мг-экв/л. Умножив полученные величины соответственно на 17,03 и 18,04,
можно получить концентрации NH3 и NH+4 в мг/л.
Таблица 2. Относительное содержание NH3 в воде, %
| |pH |
|Округление ....... | | | | |
|в мг/л |0,05 |0,1 |0,2 |0,5 |
|в мг-экв/л |0,001 |0,002 |0,005 |0,01 |
Колориметрическое определение с салицилатом натрия
Определение основано на реакции нитратов с салицилатом натрия в среде
серной кислоты, где образуются окрашенные в желтый цвет соли
нитросалициловой кислоты. Без разбавления можно определять от 0,1 до 20 мг
[pic] в 1 л воды.
Мешающие влияния. Коллоидные органические и окрашенные вещества,
присутствующие в пробе, мешают определению. Их удаляют так же, как и при
определении нитратов с фенолдисульфоновон кислотой (см. выше).
Если сухой остаток после прибавления серной кислоты окрасится
растворенными органическими веществами, то этот метод неприменим.
Определению мешают хлориды в количествах, превышающих 200 мг/л. Их
удаляют способом, изложенным при определении нитратов с фенолдисульфоновой
кислотой (см. там же).
Железо мешает определению в количестве, превышающем 5 мг/л. Мешающее
влияние большой концентрации железа или других катионов можно устранить
фильтрованием через катионит.
Нитриты оказывают влияние на определение нитратов при содержании их,
превышающем 1-2 мг!л. Содержание 20 мг [pic] в 1 л повышает найденный
результат при определении нитратов на 1 мг/л. Нитрит-ионы в количестве
более 2 мг/л следует удалять выпариванием 20 мл пробы досуха на водяной
бане с добавлением 0,05 г сульфата аммония.
Аппаратура
Фотометр с фиолетовым светофильтром ([pic] = 410 нм). Кюветы с толщиной
слоя 1-5 см или набор цилиндров Несслера емкостью 50 мл. Водяная баня.
Реактивы.
Салицилат натрия, 0,5%-ный водный раствор (всегда свежеприготовленный).
Серная кислота ч. д. а., концентрированная, свободная от нитратов.
Едкий натр, приблизительно 10 н. раствор. Растворяют 400 г NaOH ч. д. а.
в дистиллированной воде и после охлаждения доводят до 1 л.
Нитрат калия, стандартный раствор, содержащий в 1 мл 0,100 мг [pic]
(приготовление - см. стр. 138).
Рабочий раствор. Разбавляют 10,0 мл предыдущего раствора
дистиллированной водой до 100 мл, всегда применяют свежеприготовленный
раствор, 1 мл раствора содержит 0,010 мг [pic].
Калибровочная кривая. Готовят стандарты, содержащие 0; 0,5; 1,0, 2,0.
5,0; 10,0; 20 мг [pic] в 1 л. Для этого берут 0; 0,5; 0,2 мл рабочего
раствора нитрата калия и доводят дистиллированной водой до 10 мл, как
описано ниже, затем строят калибровочный график в координатах оптическая
плотность - концентрация нитрат-иона.
Шкала стандартов. Для визуальной колориметрии в цилиндрах Несслера
приготавливают окрашенные стандартные растворы объемом 50 мл, обработанные,
как указано ниже, например, для ряда 0; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4.0* 6,0; 8,0;
10,0 мг [pic] в 1 л (0; 0,2; 0,5 и т. д. мл рабочего раствора доводят до 10
мл дистиллированной водой).
Ход определения. К 10 мл пробы прибавляют 1 мл раствора салицилата натрия
и выпаривают в фарфоровой чашке на водяной бане досуха. После охлаждения
сухой остаток увлажняют 1 мл серной кислоты и оставляют на 10 мин.
Содержимое чашки разбавляют дистиллированной водой, переносят количественно
в мерную колбу емкостью 50 мл, прибавляют 7 мл 10 н. раствора едкого натра,
доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. После
охлаждения до комнатной температуры вновь доводят объем до метки и
окрашенный раствор колориметрнруют. В течение 10 мин после прибавления
раствора едкого натра окраска не изменяется. Из найденных значений
оптической плотности вычитают оптическую плотность холостой пробы
(приготовленной тем же способом с дистиллированной водой) и по
калибровочному графику находят содержание нитрат-ионов.
Расчет. Расчет такой же, как и при определении нитратов с фе-
нолдисульфоновой кислотой.
Округление результатов. Результаты округляют так же, как и в методе
определения нитратов с фенолдисульфоновой кислотой.
Полярографическое определение
Нитраты восстанавливаются на ртутном капельном электроде в слабокислой
среде при каталитическом действии ионов уранила. Фоном служит раствор
хлорида калия и соляной кислоты, который содержит небольшое количество
уранилацетата.
При полярографировании фона образуются две волны, первая из которых
соответствует восстановлению урана (VI) до урана (V) с потенциалом
полуволны -0,18 в по отношению к насыщенному каломельному электроду (НКЭ).
Вторая волна соответствует восстановлению урана (V) до урана (IV) с
потенциалом полуволны -0,94 в по отношению к НКЭ. В присутствии нитратов
вторая волна повышается. При каталитическом характере электродной реакции
повышение ее не пропорционально концентрации нитратов в растворе, однако в
определенном диапазоне концентраций зависимость высоты волны от
концентрации нитратов почти линейна.
Повышение второй полярографической волны урана, вызванное присутствием
нитратов, зависит также от концентрации ионов уранила в рабочем
электролите. С увеличением их концентрации полярографическая волна
повышается. Границы линейной зависимости высоты волны от концентрации
нитратов изменяются с изменением концентрации урана. Поэтому необходимо
точно соблюдать Указанные в методике прописи концентрации.
Описанным методом можно определять не менее 1 мг [pic] в 1 л.
Оптимальная концентрация от 5 до 30 мг [pic] в 1 л воды.
Мешающие влияния. Нитриты полярографически определяются так же, как и
нитраты. Мешающее влияние нитритов можно не учитывать, если концентрация
их незначительна (менее 0,2 мг/л), при более высоких концентрациях надо из
полученного результата вычесть отдельно определенное содержание нитритов в
пробе (1 мг [pic] равен 1,35 мг [pic]).
Определению нитратов мешают также элементы, которые восстанавливаются на
капельном ртутном электроде при потенциалах, близких к потенциалу
полуволны второй волны урана. Оказывают влияние элементы, которые
восстанавливаются при более положительных потенциалах.
Повышенное содержание органических веществ оказывает неблагоприятное
влияние на форму полярографической волны, сокращает верхний участок кривой
и не дает возможности точно измерить высоту волны. Поэтому нельзя
полярографически определять нитраты в пробах сточных или сильно
загрязненных природных вод, содержащих большие количества органических
веществ.
Пробы, имеющие щелочную или сильнокислую реакцию, перед определением
необходимо нейтрализовать 1 н. раствором едкого натра или соляной кислотой
по метиловому оранжевому. Присутствие его не мешает определению. При
расчете необходимо учитывать изменение объема пробы.
Ошибки, которые могут возникнуть вследствие неодинаковой концентрации
ионов уранила в исследуемом и в стандартных растворах, необходимо заранее
исключить путем очень точного измерения раствора фона и пробы.
Аппаратура
Полярограф.
Полярографические ячейки.
Баллон со сжатым азотом.
Промывалки для удаления следов кислорода из азота, наполненные
амальгамой цинка и раствором соли хрома (III) в соляной кислоте или
насыщенным раствором [pic]-антрахинонсульфоната натрия в 10%-ном растворе
едкого натра.
Реактивы
Ф
| |  скачать работу |
Анализ азота и его соединений |
